Les batteries sont le composant clé des navires électriques et hybrides. Leur dimensionnement — capacité, poids, volume, puissance de charge — détermine l'autonomie du navire, la durée des escales et la viabilité économique de l'exploitation. Les technologies de batteries maritimes ont considérablement progressé depuis les premiers ferries électriques norvégiens de 2015[1].

Point technique

Les batteries lithium-ion de type NMC (nickel-manganèse-cobalt) et LFP (lithium-fer-phosphate) dominent le marché maritime. La capacité typique d'un ferry côtier électrique est de 1 à 5 MWh. Le poids des batteries représente 5 à 15 % du déplacement du navire. La durée de vie est de 8 à 12 ans ou 3 000 à 5 000 cycles de charge.

Technologies de batteries maritimes

NMC (Nickel-Manganèse-Cobalt)

Les batteries NMC offrent la densité énergétique la plus élevée (150 à 250 Wh/kg), ce qui minimise le poids embarqué — un facteur critique pour les navires. Elles sont utilisées par Corvus Energy (leader mondial des systèmes de batteries maritimes) et équipent la majorité des ferries électriques norvégiens. Leur inconvénient est un risque thermique plus élevé que les LFP, nécessitant des systèmes de gestion thermique sophistiqués.

LFP (Lithium-Fer-Phosphate)

Les batteries LFP sont plus lourdes (90 à 160 Wh/kg) mais plus sûres thermiquement, plus durables (4 000 à 6 000 cycles) et moins coûteuses. Elles ne contiennent pas de cobalt, ce qui réduit les enjeux d'approvisionnement en matières critiques. Pour les navettes urbaines courtes où le poids est moins contraignant, les LFP sont une option attractive.

Batteries à état solide

Les batteries à état solide, en développement, promettent une densité énergétique double des NMC actuelles et une sécurité intrinsèque supérieure (pas d'électrolyte liquide inflammable). Leur disponibilité commerciale pour le maritime est attendue à l'horizon 2030-2035.

Dimensionnement pour un ferry côtier

Le dimensionnement des batteries dépend du profil opérationnel de la ligne : distance de traversée, vitesse de service, nombre de passagers et de véhicules (qui impactent le déplacement), temps d'escale disponible pour la recharge, et marge de sécurité réglementaire. Pour une traversée de 20 minutes à 10 nœuds avec un navire de 150 passagers, une capacité de 1 à 2 MWh est typique. Pour une traversée de 45 minutes, 3 à 5 MWh sont nécessaires.

Recharge rapide

La recharge rapide entre les rotations est un enjeu technique majeur. Un ferry effectuant une rotation toutes les 30 minutes dispose de 10 à 15 minutes de recharge effective au port. Pour recharger 1 MWh en 15 minutes, il faut une puissance de 4 MW — équivalente à l'alimentation de 1 000 foyers. L'infrastructure de recharge à quai est donc un investissement aussi important que les batteries elles-mêmes[2].

Sécurité

Le stockage de grandes quantités d'énergie à bord d'un navire de passagers pose des questions de sécurité spécifiques : risque d'emballement thermique (thermal runaway), ventilation des locaux batteries, protection contre les infiltrations d'eau salée, et procédures d'urgence. Les règles de la Division 190 et les guides des sociétés de classification (DNV GL-SI-0614, Bureau Veritas NR 547) encadrent l'installation de systèmes de batteries à bord[3].

Recyclage et seconde vie

Les batteries maritimes en fin de vie (après 8 à 12 ans d'exploitation) conservent 70 à 80 % de leur capacité initiale et peuvent connaître une seconde vie en stockage stationnaire (lissage de production solaire/éolienne). Le règlement européen sur les batteries (2023) impose des objectifs de recyclage de 70 % du poids de la batterie et de 90 % de récupération des métaux critiques (lithium, cobalt, nickel) d'ici 2030.